ISO 16750-22023 道路车辆.电气和电子设备的环境条件和试验.第2部分电气负载标准立项发展报告

道路车辆电气和电子设备的环境条件和试验第2部分：电气负载标准立项发展报告英文标题：StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Environmentalconditionsandtestingforelectricalandelectronicequipment—Part2:Electricalloads摘要随着汽车电动化、智能化、网联化技术的飞速发展，道路车辆电气和电子设备所面临的电气负载环境日益复杂，对其可靠性、安全性与耐久性提出了更高要求。ISO16750-2:2023《道路车辆电气和电子设备的环境条件和试验第2部分：电气负载》作为国际标准化组织（ISO）发布的最新版本标准，系统规定了车载电气电子设备在直流电源电压波动、过电压、纹波电压、反极性、短路保护及起动电压跌落等典型电气负载条件下的试验方法与环境要求，为全球汽车行业电气电子设备的验证与评价提供了统一的技术依据。本报告从标准立项背景、技术内容演变、国际对标分析、行业应用影响及参与单位等维度，对该标准进行了全面梳理与深入分析，并在此基础上展望了智能网联与高压电气架构背景下电气负载标准的发展趋势，旨在为国内相关标准制修订、产品研发与试验验证提供参考与借鉴。关键词：道路车辆；电气负载；环境条件；电气电子设备；标准试验；ISO16750Keywords:Roadvehicles;Electricalloads;Environmentalconditions;Electricalandelectronicequipment;Standardtesting;ISO16750一、引言1.1研究背景汽车产业正经历以电动化、智能化、网联化为核心的深刻变革。现代道路车辆上搭载的电气和电子设备数量急剧增加，从发动机控制单元（ECU）、变速箱控制模块到车载信息娱乐系统、高级驾驶辅助系统（ADAS）乃至自动驾驶计算平台，各类电子设备的功能复杂度与功率密度持续攀升。与此同时，车辆电气系统的架构也由传统的12V低压系统向48V轻混系统及400V/800V高压系统演进，电气负载环境呈现出电压等级多样、瞬态干扰复杂、负载切换频繁等新特征。在此背景下，确保车载电气电子设备在各种严苛电气负载条件下能够可靠、稳定地工作，成为整车企业和零部件供应商共同关注的核心质量问题。ISO16750作为国际上公认的车辆电气电子设备环境条件与试验的权威标准系列，其第2部分——电气负载标准对产品的设计验证与质量管控具有不可替代的指导作用。1.2标准基本信息ISO16750-2:2023由国际标准化组织（ISO）于2023年7月12日正式发布，取代了此前的ISO16750-2:2010版本。该标准归属于ISO/TC22/SC32（道路车辆技术委员会电气和电子部件分技术委员会）归口管理，中国作为ISO的正式成员国，积极参与了该标准的制修订工作。标准全文以英文发布，分类号为电气和电子设备，其适用范围涵盖安装在道路车辆上、工作电压范围在0V至直流60V（或交流25V）的电气和电子设备系统。1.3标准修订的必要性自2010版ISO16750-2发布以来，汽车电气技术领域发生了显著变化。一方面，车载电气负载类型日趋多元化，感性负载（如电机、继电器、电磁阀）和容性负载（如大容量电容储能装置）的动态特性更加复杂；另一方面，ISO7637系列标准、ISO21498等新兴标准对电气瞬态干扰的测试方法进行了更新与完善，ISO16750-2:2010中的部分技术内容已不能完全适应当前及未来车辆电气环境验证的需求。因此，ISO/TC22/SC32启动了本轮修订工作，旨在使标准内容更加贴近实际应用场景，增强其与技术发展同步性和国际协调性。二、标准技术内容概述2.1标准适用范围与定位ISO16750-2:2023适用于安装在道路车辆上的电气和电子设备，规定了其在直流电气系统中可能遇到的电气负载条件的模拟试验方法。该标准与ISO16750系列的其他部分（第1部分：一般规定、第3部分：机械负载、第4部分：气候负载）协同使用，共同构成完整的车载设备环境适应性评价体系。在电气负载维度，标准重点覆盖以下试验项目：-直流电源电压范围试验：涵盖标称电压下的稳态工作、电压缓慢变化及电压骤降时的设备工作状态验证；-过电压试验：模拟交流发电机调节器失效或其他原因导致的系统电压异常升高情形；-瞬时电压扰动（抛负载）试验：模拟蓄电池断开时交流发电机继续向系统供电产生的瞬态过压脉冲；-纹波电压试验：验证设备在交流发电机输出纹波叠加在直流电源上时的抗干扰能力；-反向电压试验：验证设备在电源极性接反情况下的保护性能；-短路保护试验：验证设备输出端或内部电路在短路情况下的自我保护能力；-起动电压跌落试验：模拟发动机起动瞬间蓄电池端电压大幅跌落对设备运行的影响。2.22023版主要技术变化相较于2010版，ISO16750-2:2023在以下方面进行了重点修订：第一，试验脉冲参数的更新。针对抛负载试验，新版标准参考ISO7637-2中TestPulse5的最新修订成果，对脉冲幅度、上升时间、持续时间及内阻等关键参数进行了调整，使其更贴近当前发电机及电气系统在卸载瞬态下的真实特性。第二，新增试验等级与测试严酷度分级。针对不同安装位置和电气连接方式（如直接连接蓄电池、经由点火开关连接等），标准细化了各试验项目的严酷度等级（FunctionPerformanceStatus），为设备制造商和整车企业提供了更加灵活且精准的验证选择空间。第三，强化了纹波电压试验的覆盖范围。考虑到48V轻混系统和电动助力转向等大功率负载的普及，新增了针对更高幅值纹波和更宽频率范围的测试要求。第四，完善了试验条件与公差的规定。对试验环境温度、试验电压精度、测量仪器带宽等技术细节进行了更加明确的规定，提高了试验结果的可比性和可重复性。三、国际对标与协调性分析3.1与ISO7637系列标准的关系ISO16750-2:2023与ISO7637-2:2011《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分：沿电源线的电瞬态传导》在瞬态传导干扰试验方面存在功能互补关系。前者侧重于电气负载条件下的设备功能性能验证（即"负载能力"维度），后者侧重于电瞬态传导抗扰性验证（即"电磁兼容"维度）。在使用实践中，两者通常联合使用——ISO7637-2定义具体的瞬态脉冲波形与施加方法，ISO16750-2则提供电气负载试验的总体框架和验收准则。2023版在修订中充分注意了两套标准在技术参数上的协调一致性。3.2与中国国家标准的关系我国现行有效的GB/T28046.2-2019《道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第2部分：电气负载》系修改采用ISO16750-2:2010制定。随着ISO16750-2:2023的发布，国内对应标准的修订工作已提上议事日程。全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）电器分技术委员会正在跟踪国际标准的最新动态，适时启动GB/T28046.2的修订程序，以保持国家标准与国际标准的同步性和先进性。3.3与其他国际标准的协同该标准还与ISO16750-4（气候负载）、ISO20653（防尘防水）、IEC60068系列（环境试验通用方法）以及各大汽车整车企业（如大众VW80000、福特ES-XK7A系列等）的企业标准存在密切的协同关系，共同构建了多层级、多维度的汽车电子设备环境适应性标准体系。四、标准实施与应用价值4.1对产品研发的指导意义ISO16750-2:2023为汽车电气电子设备的正向设计提供了明确的输入边界条件。在产品概念设计阶段，研发人员可依据该标准确定设备的电气负载设计目标，合理选择元器件额定参数、保护电路拓扑及PCB布局策略；在详细设计阶段，标准规定的试验方法可用于设计验证（DV）和产品验证（PV）测试，确保产品在量产前充分暴露并消除潜在的电气应力失效风险。4.2对质量管控与国际贸易的意义在全球汽车产业供应链高度国际化的背景下，统一、公认的试验标准是贸易互认和质量互信的基础。ISO16750-2:2023作为国际通行标准，被全球主要整车企业和零部件供应商广泛采用。遵循该标准进行产品验证，有助于中国企业降低国际贸易技术壁垒，提升产品国际竞争力。4.3对智能网联与新能源汽车的支撑作用随着车辆电气架构向域集中式和中央计算平台演进，车载计算单元的高功耗、低电压大电流供电特性对电气负载能力提出了全新挑战。同时，高压动力电池系统与低压电气系统之间的DC/DC变换器引入了新的纹波与瞬态干扰模式。ISO16750-2:2023中更新和完善的试验方法为上述新兴应用场景提供了有效的验证工具，为智能网联汽车和新能源汽车的电气可靠性设计提供了标准支撑。五、主要参与单位介绍ISO16750-2:2023的制修订工作由ISO/TC22/SC32（道路车辆技术委员会第32分技术委员会）负责组织，共有来自全球数十个国家的专家参与了投票与技术讨论。其中，德国汽车工业协会（VDA）及其下属的电气电子委员会在该标准的制定中发挥了主导性技术支撑作用。德国汽车工业协会（VerbandderAutomobilindustrie，简称VDA）成立于1901年，总部位于柏林，是德国乃至欧洲最具影响力的汽车行业组织之一，其成员包括大众、宝马、奔驰、奥迪、保时捷等全球知名整车企业以及博世、大陆、采埃孚等顶级零部件供应商。VDA长期深度参与ISO/TC22/SC32的国际标准制定工作，主导了包括ISO16750系列在内的多项关键性车辆电气电子环境试验标准的起草。在ISO16750-2:2023的修订过程中，VDA组织了来自德国主要整车企业及零部件企业的技术专家团队，贡献了大量基于实际车辆电气系统故障数据和实验室测试结果的修订建议，特别是在抛负载试验参数更新和纹波电压试验方法完善方面发挥了关键的推动作用。VDA同时负责制定德国国家标准DIN16750系列，确保德国国家层面的标准与ISO国际标准之间保持高度一致，其技术经验与标准化实践对全球汽车行业产生了深远影响。此外，中国作为ISO的重要成员国，全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）组织了国内主要整车企业、检测机构和高校的专家，全程跟踪并参与了ISO16750-2:2023的修订工作，积极反映了中国汽车产业在电动化、智能化进程中积累的实践经验和技术诉求，为提升中国在汽车国际标准化领域的话语权发挥了积极作用。六、结论与展望ISO16750-2:2023作为全球汽车电气电子设备电气负载验证领域最具权威性的基础性标准，其发布与实施为行业提供了一套更加科学、全面且贴近实际应用场景的试验方法体系。该标准不仅继承了2010版的成熟经验，更结合近年来自动驾驶、新能源、48V电气架构等新技术的发展需求，对试验项目、参数方法和严酷度等级进行了系统性更新，为全球汽车产业的产品开发、质量验证和技术贸易提供了统一的技术语言。展望未来，随着软件定义汽车、区域控制器架构以及更高电压等级（如800V）电气系统的加速普及，电气负载标准的演进将呈现以下趋势：一是试验方法更加贴近实际整车电气环境的大数据特征，引入基于场景的测试方法；二是与功能安全（ISO26262）和信息安全（ISO/SAE21434）标准的融合将更加紧密；三是高压电气系统的特有负载试验（如直流母线电容充放电瞬态、高压继电器通断干扰等）将逐步纳入标准体系；四是虚拟验证与数字化仿真方法有望与传统物理试验形成互补，提高验证效率和覆盖率。参考文献[1]ISO16750-2:2023,Roadvehicles—Environmentalconditionsandtestingforelectricalandelectronicequipment—Part2:Electricalloads[S].Geneva:ISO,2023.[2]ISO16750-1:2023,Roadvehicles—Environmentalconditionsandtestingforelectricalandelectronicequ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